第二裝洗槽車(chē)閃爆事故
? 2005年2月2日,第二裝洗發(fā)生槽車(chē)閃爆,事故中三人受傷、部分設施損壞。2月24~25日,安全工程研究院應邀派員前往勘察現場(chǎng),與生產(chǎn)操作人員、現場(chǎng)安全技術(shù)人員進(jìn)行了交談,了解操作程序及事故過(guò)程,并對靜電起電情況等進(jìn)行了測試。在煉廠(chǎng)安環(huán)處有關(guān)領(lǐng)導及技術(shù)人員的配合下,對事故原因作了綜合分析,提出了相應的預防措施。
一、事故經(jīng)過(guò)
2005年2月2日17時(shí)30分,刷車(chē)二班接到刷洗計劃上臺進(jìn)行普洗刷車(chē)作業(yè)。17時(shí)45分左右,刷車(chē)職工甲在刷洗完三臺槽車(chē)后,到4股20位進(jìn)行第四臺槽車(chē)(車(chē)號為6280026)的刷洗作業(yè),在打開(kāi)車(chē)蓋將真空膠管放入車(chē)內的過(guò)程中,槽車(chē)突然發(fā)生爆燃,爆炸產(chǎn)生的沖擊波將職工甲從4股車(chē)上拋出,摔至3股西側地上(水平距離6米左右),爆炸還使在臨位(3股21位)作業(yè)的職工乙、丙受到驚嚇造成輕傷?,F場(chǎng)該位上方的防雨棚被擊碎,真空膠管斷成4節被拋出15米,該位上方的照明燈具同時(shí)被毀(見(jiàn)照片1)。
二、事故分析
從現象上看,這是一起由化學(xué)變化造成的化學(xué)爆炸?;瘜W(xué)爆炸的物質(zhì)是可燃物質(zhì)與空氣的混合物,在外界一定強度的能量作用下,產(chǎn)生劇烈的放熱反應,產(chǎn)生高溫高壓和沖擊波,從而引起強烈的破壞作用。下面逐一分析:
1、化學(xué)爆炸的物質(zhì)
根據現場(chǎng)問(wèn)詢(xún),6280026號槽車(chē)內殘油為汽油,屬揮發(fā)性易燃液體。標準汽油的爆炸溫度極限為-20℃~5℃,當時(shí)的現場(chǎng)溫度在0℃左右,如車(chē)內殘油過(guò)多,汽油蒸氣和空氣的混合物隨時(shí)都有燃燒爆炸的危險(當濃度高于爆炸溫度上限時(shí),由于槽車(chē)有可能泄漏以及空氣和蒸氣之間的擴散作用,所以仍然是危險的)。
事故后,該公司化驗中心對來(lái)自爆炸槽車(chē)同一地方的三臺槽車(chē)進(jìn)行了采樣分析,發(fā)現車(chē)內都不同程度地存在多種烯、烷類(lèi)氣體,其中一臺車(chē)(車(chē)號為6282982)內還存有氫氣。測試結果見(jiàn)表1:
表1:氣體組分(體積百分比)
????????? 車(chē)號 成分 | 6279633 | 6282982 | 6280026 | 爆炸下限 | |||
氣體 | 燃氣 | ? | ? | ? | ? | ||
空氣 | 98.8 | ? | 97.6 | ? | 97.17 | ? | ? |
氫氣 | ? | ? | 1.6 | 67 | ? | ? | 4.0 |
甲烷 | ? | ? | ? | ? | 0.06 | 5 | 4.0 |
乙烷 | 0.3 | 25 | 0.1 | 4.2 | ? | ? | 3.0 |
異丁烷 | 0.1 | 8.4 | ? | ? | ? | ? | 2.5 |
正丁烷 | 0.1 | 8.4 | 0.1 | 4.2 | ? | ? | 2.0 |
丁烯-1,異丁烯 | 0.1 | 8.4 | 0.1 | 4.2 | ? | ? | 3.0 |
反丁烯-2 | 0.1 | 8.4 | 0.1 | 4.2 | ? | ? | 1.6 |
順丁烯-2 | 0.1 | 8.4 | 0.1 | 4.2 | ? | ? | 1.6 |
異戊烷 | 0.4 | 33 | 0.3 | 12 | ? | ? | 2.0 |
一氧化碳 | ? | ? | ? | ? | 1.11 | 95 | 12.5 |
二氧化碳 | ? | ? | ? | ? | 1.66 | ? | ? |
總計 | 100 | 100 | 100 | ? | |||
其中可燃氣 | 1.2 | 2.4 | 1.17 | ? |
?
當混合氣體中含有兩種以上成分的可燃氣體或蒸氣時(shí),其爆炸下限可根據理·查特里法則計算,其計算公式如下:
式中:?
Lm - 混合氣體的爆炸下限;
na、nb、nc、... - 可燃混合氣中a、b、c各組分的百分比含量,
na+nb+nc+...=100%;
??????? La、Lb、Lc、... - 可燃混合氣中a、b、c各組分的B爆炸下限。
??? 根據表1數值計算得出三種可燃混合氣的爆炸下限分別是2.2、3.0和11.3,可以看出,車(chē)號為6282982的樣品的可燃氣濃度(2.4)接近其爆炸下限(3.0)。
2、點(diǎn)火源
據了解,爆炸前周?chē)鷽](méi)有明火作業(yè),可以排除明火引爆這一因素;現場(chǎng)亦無(wú)電氣元件及設備,不存在電氣火花引爆的可能;汽油的自燃點(diǎn)在255℃以上,當時(shí)沒(méi)有進(jìn)行外部加熱,不可能受熱自燃。
逐一排除后,點(diǎn)火源集中到靜電放電上。通過(guò)對現場(chǎng)的勘查和測試,發(fā)現存在靜電產(chǎn)生、靜電積聚和靜電火花放電的條件。具體表現在:
①靜電產(chǎn)生
在刷洗6280026號槽車(chē)前,曾用該處真空膠管刷洗過(guò)其它槽車(chē)。膠管在拖動(dòng)過(guò)程中以及管內液體、氣體的流動(dòng)都會(huì )產(chǎn)生靜電(在操作過(guò)程中,抽空的閥門(mén)始終打開(kāi))。
②靜電積聚
經(jīng)查看,真空膠管與金屬管連接處絕緣;操作工所戴為非防靜電膠皮手套(在用手套電阻值:2.0×1010Ω,新手套電阻值:9.1×1010Ω);外衣為非防靜電工作服;根據GB4385-1995(防靜電鞋、導電鞋技術(shù)要求)對廠(chǎng)方提供的膠鞋樣品進(jìn)行了測試,舊鞋為1010Ω、新鞋為1011Ω,為非防靜電鞋(見(jiàn)照片2)。
因此,在干燥寒冷的冬季(實(shí)測相對濕度19.2%RH),真空膠管中的金屬絲上會(huì )有靜電積聚,并在短時(shí)間內無(wú)法消散。
③靜電火花放電
在殘油較少,靜置時(shí)間較長(cháng)的情況下(該車(chē)已???小時(shí)),油面及槽車(chē)本身靜電已基本消散(經(jīng)檢測,棧臺接地電阻合格)。
真空膠管在使用過(guò)程中頭部磨損較為嚴重,有幾根露出金屬絲(見(jiàn)照片3),在放入槽車(chē)的過(guò)程中,有可能與罐內金屬體出現火花間隙,從而發(fā)生靜電火花放電。
三、結論與建議
根據以上分析,由于槽車(chē)內存在處于爆炸極限的可燃性氣體,而真空膠管在放入槽車(chē)的過(guò)程中與罐內金屬體發(fā)生靜電火花放電,其能量足以引爆可燃性氣體,這就是2005年2月2日齊魯石化煉油廠(chǎng)槽車(chē)閃爆事故的根本原因。
根據當前情況,建議采取如下措施:
1、對在用的真空膠管進(jìn)行嚴格檢查,一旦發(fā)現頭部有金屬絲露出立即更換。
2、為降低槽車(chē)內可燃氣濃度,可先打開(kāi)全部車(chē)蓋一段時(shí)間后進(jìn)行刷洗作業(yè)。
3、為使槽車(chē)靜電盡快消散,建議作業(yè)前在棧臺和槽車(chē)間設導靜電線(xiàn)。
4、建議把真空膠管內金屬絲與金屬管相連接。
5、棧臺應按有關(guān)規定設立接地點(diǎn)并定期檢查、檢測。
6、棧臺扶梯口處人體靜電消除裝置應設置規范、標志醒目。
7、操作工應穿防靜電鞋、服,戴防靜電手套。
本次事故發(fā)生在普洗作業(yè)。從我們對十幾家煉化企業(yè)的調查來(lái)看,普洗作業(yè)危險性相對較小,特洗作業(yè)若設備存在缺欠或操作失當則存在較大危險,曾有多起事故發(fā)生。為此,我們特別查看了特洗作業(yè)現場(chǎng),發(fā)現了一些問(wèn)題,在此也提出幾條建議:
1、強制通風(fēng),送風(fēng)管道金屬頭應可靠接地(見(jiàn)照片4)。
2、為防止蒸氣靜電引燃槽車(chē)內可燃氣體,沖洗時(shí)應先開(kāi)小蒸氣,1min后再全開(kāi)。
3、蒸氣膠管應用防靜電材料并可靠接地,并避免在槽車(chē)內擺動(dòng)。
4、操作人員應穿防靜電鞋、服,戴防靜電手套。